發動機臺架遠程故障診斷系統的製作方法
2023-05-18 17:44:26 1
專利名稱：發動機臺架遠程故障診斷系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發動機臺架故障診斷技術領域，尤其是涉及一種發動 機臺架遠程故障診斷系統。
背景技術：
發動機試驗臺架，是發動機及整車企業使用最普遍的必備實驗設備之 一。隨著我國汽車摩託車工業的迅猛發展及國家新環保法規的執行，汽車 摩託車生產廠家均加強了對發動機新產品的開發力度，相關部門對定型產 品的質量的一致性也加大了監控力度。在這種情況下，廠家對發動機試驗
臺架的要求也越來越高，不僅需要運行可靠，故障率低；而且在臺架發生 故障時，也要求維修及時快捷，因而對發動機試驗臺架即發動機臺架進行 故障診斷的裝置也變得越來越重要。
目前，公知的發動機臺架故障診斷系統，其研究對象大多都得是實驗 用的發動機。其產品的結構特點是在發動機試驗臺架上安裝一個故障顯 示系統，同時設定發動機的速度上限、火花塞溫度上限和機油溫度上限等 參數，在發動機試驗時對上述所設定參數進行持續監控，若發動機當前某 一參數超過設定的限值，則發動機臺架通過聲光報警，顯示出具體超限的 參數。但是，現有發動機臺架故障診斷系統只能對顯示試驗臺架本身故障 的過電壓、過電流等最基本的參數進行監測和顯示，因而無論從結構，還 是功能效用上都均存在不同程度的缺陷和不足。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提 供一種發動機臺架遠程故障診斷系統，其結構合理且使用操作簡便，能夠全程監控發動機臺架本身的各種參數變化並能快速準確判斷故障發生的 部位及原因。
為解決上述技術問題，本實用新型釆用的技術方案是 一種發動機臺架
遠程故障診斷系統，其特徵在於包括現場數據釆集與檢測裝置、對現場
數據釆集與檢測裝置所檢測數據進行分析處理並根據處理結果相應對報 警裝置進行控制的主控制器，以及與所述主控制器相接且具有對外通信功
能的上位機；
所述現場數據釆集與檢測裝置包括對測功機進行控制的測功機變頻 器、對被檢測發動機的冷卻風機進行控制的風機變頻器以及對多個傳感器 信號進行釆集的遠程數據釆集裝置，所述多個傳感器包括安裝在發動機臺 架上的溫度傳感器、壓力傳感器以及對被檢測發動機轉速和扭矩進行檢測 的速度傳感器和扭矩傳感器，所述測功機變頻器、風機變頻器和遠程數據 採集裝置均與所述主控制器相接。
所述現場數據釆集與檢測裝置還包括對被檢測發動機油門開度大小 進行控制的伺服控制器，所述伺服控制器與所述主控制器相接。
所述主控制器為PLC控制器，所述遠程數據採集裝置為PLC數據釆集 裝置。
所述測功機變頻器、風機變頻器、遠程數據釆集裝置和伺服控制器與 所述主控制器之間均通過DeviceNet網絡進行通信。
所述上位機與一獨立設置的Web伺服器相接，所述Web伺服器與上位 機之間通過防火牆進行嚴格隔離。
本實用新型與現有技術相比具有以下優點，1、結構合理且使用操作 簡便。2、運行可靠且故障率低，能夠快速判斷發動機臺架的故障設備並 進行準確提示，因而在臺架發生故障時，能夠及時快捷對其進行維修。3、 本實用新型在正常情況下可以定期遠程檢查發動機臺架的運行情況，全程 對發動機臺架試驗過程中各種參數變化進行監測，同時也相應提供不同的 維修保養方案；實際使用過程中，在設備發生故障時，使用廠家維修人員在製造商技術人員指導下無法維修時，或者在製造商維修人員到達臺架使 用現場之前，就可迅速判斷出發生故障的部位及零件，使維修工作迅速快
捷的完成。4、 Web伺服器構成了維護人員與上位機之間的連接平臺。Web 伺服器以網頁痩客戶端的形式向維護人員提供一個交互接口，維護人員通 過瀏覽網頁向伺服器提出檢查電氣設備運行數據及信息的要求，伺服器將 該要求通過特定的通信協議下傳至上位機，上位機則通過DeviceNet即設 備網絡從各個電氣設備上收集所需信息，整理打包後返回Web伺服器，由 伺服器生成Web頁面由全球資訊網傳遞至維護人員的個人計算機加以顯示。5、 上位機被單獨劃分並隔離在控制層，其故障信息的網絡發布通過獨立的 Web伺服器實現，Web伺服器與上位機之間通過防火牆嚴格隔離，因而上
位機能擔負對試驗系統進行實時控制與監視任務，並且能夠嚴格避免網絡 病毒對上位機可能造成的攻擊與破壞。綜上所述，本實用新型中的所有部 件均釆用模塊化設計，具有統一的DeviceNet接口；各部件之間用 DeviceNet總線進行連接；建立Web伺服器，作為維護人員與上位計算機 之間的連接平臺。總之，本實用新型結構合理且使用操作簡便，能夠全程 監控發動機臺架本身的各種參數變化並能快速準確判斷故障發生的部位 及原因，縮短維修時間，擴展了現有發動機試驗臺架故障診斷的適用範圍。
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖l為本實用新型的電路框圖。 附圖標記說明
1—PLC控制器； 2—上位機； 3—測功機變頻器； 4一風機變頻器； 5—遠程數據釆集裝置； 6—伺服控制器； 7—Web伺服器； 8 —現場數據採集與檢測裝置。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括現場數據釆集與檢測裝置8、對現場數據採集與檢測裝置8所檢測數據進行分析處理並根據處理結果相應對報警裝
置進行控制的主控制器，以及與所述主控制器相接且具有對外通信功能的 上位機2。所述現場數據釆集與檢測裝置8包括對測功機進行控制的測功
機變頻器3、對被檢測發動機的冷卻風機進行控制的風機變頻器4、對多 個傳感器信號進行釆集的遠程數據釆集裝置5以及對被檢測發動機油門開 度大小進行控制的伺服控制器6,所述多個傳感器包括安裝在發動機臺架 上的溫度傳感器、壓力傳感器以及對被檢測發動機轉速和扭矩進行檢測的 速度傳感器和扭矩傳感器，所述測功機變頻器3、風機變頻器4、遠程數 據採集裝置5和伺服控制器6均與所述主控制器相接。
本實施例中，所述主控制器為PLC控制器1，所述遠程數據釆集裝置 5為PLC數據採集裝置。所述測功機變頻器3、風機變頻器4、遠程數據釆 集裝置5和伺服控制器6與所述主控制器之間均通過DeviceNet網絡進行 通信，也就是說，測功機變頻器3、風機變頻器4、遠程數據釆集裝置5、 伺服控制器6以及PLC控制器1均採用模塊化設計且均具有DeviceNet網 絡通訊功能。所述Web伺服器7與全球資訊網相連，與所述上位機2通過局域 網相接，網絡連接通過防火牆嚴格控制，避免所述上位機2受到全球資訊網的 病毒攻擊幹擾。
本實用新型在正常情況下，PLC控制器1及上位機2通過DeviceNet 以全數位化方式控制系統內各電氣設備即測功機變頻器3、風機變頻器4、 遠程數據釆集裝置5和伺服控制器6的運行狀況進行監測；在故障條件下， 上位機2可以實時通過DeviceNet網絡檢查上述各設備故障與否，同時記 錄故障發生時間、翻譯故障代碼、綜合故障信息等，從而為故障診斷提供 豐富幫助和準確信息。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限 制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更 以及等效結構變化，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種發動機臺架遠程故障診斷系統，其特徵在於包括現場數據採集與檢測裝置(8)、對現場數據採集與檢測裝置(8)所檢測數據進行分析處理並根據處理結果相應對報警裝置進行控制的主控制器，以及與所述主控制器相接且具有對外通信功能的上位機(2)；所述現場數據採集與檢測裝置(8)包括對測功機進行控制的測功機變頻器(3)、對被檢測發動機的冷卻風機進行控制的風機變頻器(4)以及對多個傳感器信號進行採集的遠程數據採集裝置(5)，所述多個傳感器包括安裝在發動機臺架上的溫度傳感器、壓力傳感器以及對被檢測發動機轉速和扭矩進行檢測的速度傳感器和扭矩傳感器，所述測功機變頻器(3)、風機變頻器(4)和遠程數據採集裝置(5)均與所述主控制器相接。
2. 按照權利要求1所述的發動機臺架遠程故障診斷系統，其特徵在於 所述現場數據釆集與檢測裝置(8)還包括對被檢測發動機油門開度大小 進行控制的伺服控制器(6 )，所述伺服控制器(6 )與所述主控制器相接。
3. 按照權利要求1或2所述的發動機臺架遠程故障診斷系統，其特徵 在於所述主控制器為PLC控制器(1)，所述遠程數據釆集裝置(5)為 PLC數據釆集裝置。
4. 按照權利要求2所述的發動機臺架遠程故障診斷系統，其特徵在於 所述測功機變頻器(3)、風機變頻器(4)、遠程數據釆集裝置(5)和 伺服控制器(6)與所述主控制器之間均通過DeviceNet網絡進行通信。
5. 按照權利要求1或2所述的發動機臺架遠程故障診斷系統，其特徵 在於所述上位機(2)與一獨立設置的Web伺服器(7)相接，所述Web 伺服器(7)與上位機(2)之間通過防火牆進行嚴格隔離。
專利摘要本實用新型公開了一種發動機臺架遠程故障診斷系統，包括現場數據採集與檢測裝置、對現場數據採集與檢測裝置所檢測數據進行分析處理並根據處理結果相應對報警裝置進行控制的主控制器及與主控制器相接且具有對外通信功能的上位機；所述現場數據採集與檢測裝置包括對測功機進行控制的測功機變頻器、對被檢測發動機的冷卻風機進行控制的風機變頻器及對多個傳感器信號進行採集的遠程數據採集裝置，所述測功機變頻器、風機變頻器和遠程數據採集裝置均與所述主控制器相接。本實用新型結構合理且使用操作簡便，能夠全程監控發動機臺架本身的各種參數變化並能快速準確判斷故障發生的部位及原因。
文檔編號G01M15/00GK201322686SQ200820228470
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月26日 優先權日2008年12月26日
發明者徐開亮, 王獻民 申請人:中國兵器裝備集團摩託車檢測技術研究所